Il tempo scorre a ritmi irregolari. E in montagna si invecchia prima

Il tempo accelera a mano a mano che ci si allontana da un oggetto con grande massa. Per questo in cima a un monte, quando si è più lontani dal centro della terra, gli orologi corrono più velocemente

Di una cosa siamo certi: in montagna si invecchia più che al mare. E questo nonostante si dica che la salsedine e il sole rovinino la pelle, mentre l’aria fresca faccia bene. Si invecchia più velocemente sui monti perché lì il tempo scorre più velocemente che al mare. E non perché in vetta ci si diverta di più, ma perché gli orologi, tutti gli orologi, ticchettano più velocemente.

Come possiamo essere certi di un fatto così strabiliante e apparentemente contrario alla nostra intuizione? Un’intuizione vecchia cent’anni di un certo Albert Einstein aprì una straordinaria rivoluzione nella scienza e nel pensiero in generale. Contraddicendo nientepopodimeno che Newton, Einstein capì che il tempo non è qualcosa di assoluto e che gli orologi non battono tutti alla stessa velocità. Lo capì già quando presentò al mondo la teoria della relatività ristretta: se mi muovo il mio orologio va più lento rispetto allo stesso se rimanessi fermo. Incredibile. Un decennio più tardi, con la teoria della relatività generale, aggiunse che il tempo rallenta a mano a mano che ci si avvicina ad un oggetto con grande massa: maggiore è l’attrazione gravitazionale subita, più lento scorre il tempo. Ecco spiegato allora perché ad una altitudine elevata il tempo scorre più velocemente che al livello del mare: in montagna sono più lontano dal centro della Terra, sento meno la sua attrazione gravitazionale, quindi l’orologio corre più rapidamente. E io invecchio prima.

Per quanto eleganti, geniali e risolutive fossero le sue teorie, anche Einstein ha fatto errori nella carriera di fisico più famoso di tutti i tempi e dunque la sua parola non è abbastanza per essere sicuri di fatti così controintuitivi. Nel 1971 un fisico ed un astronomo presero quindi alcuni orologi tra i più precisi dell’epoca, orologi atomici grandi quanto comodini. Ne lasciarono alcuni a Washington, mentre altri li portarono come bagagli (un po’ ingombranti) su aerei di linea con i quali fecero il giro del Mondo, una volta verso Est e una volta verso Ovest. Quando, tornati a Washington, confrontarono gli orologi viaggiatori con quelli casalinghi, trovarono che i primi indicavano un tempo maggiore dei secondi. Non erano più sincronizzati. E la differenza era in accordo con quanto predetto da Einstein: quando ci si muove veloci, o se si va in montagna, il tempo scorre più velocemente.

Nei 50 anni successivi, esperimenti del genere sono stati ripetuti e confermati diverse volte. Con la precisione raggiunta dagli orologi attuali, che tra l’altro non sono più grandi come comodini, possiamo misurare sperimentalmente la differenza dello scorrere del tempo tra orologi distanti poche decine di centimetri l’uno dall’altro! In altre parole, sappiamo determinare sperimentalmente quanto i vostri capelli siano più vecchi dei vostri piedi. Ovviamente di poco, molto poco, un nanosecondo ogni anno, quindi non è una buona idea vivere facendo la verticale per mantenere la mente giovane. Sono differenze delle quali non possiamo renderci conto.

Ma se l’uomo riuscisse a distinguere differenze di tempo così piccole, come percepirebbe lo scorrere diverso del tempo? Per semplicità, immaginiamo di riuscire a distinguere differenze di tempo di un diecimilionesimo di secondo ogni anno (mille volte più del nanosecondo del paragrafo precedente). Questo non basterebbe a distinguere la differenza tra testa e piedi, ma sarebbe sufficiente per distinguere per esempio quella che c’è tra le pendici e la cima del Monte Bianco (quasi 5 Km di dislivello). Alleniamoci a dovere e cominciamo a scalare la cima, tenendo al polso il nostro nuovissimo orologio atomico. Cosa succederebbe? Sentiremmo il ticchettio piano piano accelerare? La risposta è negativa. L’orologio non è altro che lo strumento di misura del tempo. E se il tempo cambia il ritmo via via che saliamo il Monte Bianco, anche la nostra percezione del ticchettio dell’orologio cambia con esso. Questo vale anche per i processi fisici come l’invecchiamento o il pensiero: per noi non cambierebbe nulla. Ci sembrerebbe come se tutto stesse continuando allo stesso ritmo. Solo una volta tornati a valle dopo aver raggiunto la vetta ci accorgeremmo che qualcosa è cambiato. Confrontando il nostro orologio con quello del barista con cui avevamo parlato prima di partire, scopriremmo che il nostro tempo è scivolato via più velocemente che al bar. E ci accorgeremmo di essere invecchiati un po’ di più di lui.

In tutti gli esperimenti che abbiamo descritto nei paragrafi precedenti, infatti, gli orologi in gioco sono stati sincronizzati insieme nello stesso posto, portati in posti diversi o a velocità diverse, e poi riportati insieme per essere confrontati. Con l'introduzione della Relatività Generale, il tempo perde i connotati di assolutezza che aveva assunto con le idee newtoniane. L'Universo non balla tutto sullo stesso ritmo cadenzato e preciso. Ogni punto dello spazio e ogni momento ha il suo scorrere del tempo che è mutevole, cambia in maniera intimamente legata all'interazione gravitazionale di quel punto in quel momento. Con esso danzano a ritmi diversi le stelle, i buchi neri e noi stessi.

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Commenti

libertyfighter2

Dom, 13/09/2020 - 15:05

Conosco bene la teoria della relatività e bene anche quanto hai scritto. Ma ho ugualmente una domanda. Se la gravità influenzasse semplicemente la frequenza di oscillazione degli atomi di Cesio? Gli orologi che si usano sono tutti atomici. Anche perché nessun altro avrebbe tale risoluzione. Se la gravità influenzasse la velocità di oscillazione, troveresti le stesse deduzioni, senza però dover per forza connetterle al "tempo".

tremendo2

Dom, 13/09/2020 - 15:33

come si fa a sapere che due orologi non sono più sincronizzati, ma uno è in ritardo o in anticipo rispetto all'altro?

Santorredisantarosa

Dom, 13/09/2020 - 16:08

SI INVECCHIA PRIMA O SI INVECCHIA DOPO ALLA FINE PRIMA O DOPO ANCHE IL SEDERE SI DOVRA' SEDERE A TERRA PER L'ETERNITA' GIUSTO O SBAGLIATO CHE QUANTO MI HANNO INSEGNATO A SCUOLA RELATIVO ALLA RELATIVITA'. ANCHE LA CAMPANA SUONERA' E IL CANCELLO SI CHIUDERA' DIETRO E GIUNTA L'ORA.

tremendo2

Dom, 13/09/2020 - 17:20

@Santorredisantarosa. Lei mi ha dato uno spunto. Siccome il paradiso è molto in alto, il tempo quasi si ferma. Ecco l'eternità. L'inferno, invece, essendo in basso, ha il tempo che corre velocissimo. Sempre stando a quello che dice Dante, il quale afferma di esserci stato.

rudyger

Dom, 13/09/2020 - 17:34

Caro giornale si vede che siete a corto di argomenti ! state a parlare di nanosecondi, a chi ? a tutto questo mondo di scienziati, virologi, astrofisici che fra una settimana andiamo a votare per quattro analfabeti che ci riempiranno ancora di tasse !

diegom13

Lun, 14/09/2020 - 10:07

Le differenze nella misurazione del tempo non possono essere così facilmente proiettate sull'invecchiamento, se non in termini anagrafici. Tant'è che spesso l'età media in montagna è elevata. Non si può quindi dire "si invecchia prima", perché sull'invecchiamento incide molto più il battito cardiaco che l'orologio.

ersteller

Lun, 14/09/2020 - 10:46

@tremendo: se due orologi nello stesso posto e in stato di quiete relativa misurano lo scorrere del tempo in modo uguale li si dice 'sincronizzati'. Per fare l'esperimento uno di questi orologi viene messo in moto rispetto all'altro (1' evento) e dopo qualche tempo viene riportato in quiete rispetto al primo (2' evento). Se il tempo trascorso tra questi due eventi risulta essere differente tra i due orologi questa differenza a priori può essere stata causata da molti fattori MA se detta differenza corrisponde a quanto previsto teoricamente si può essere ragionevolmente certi che sia causata dagli effetti sullo scorrere del tempo studiati in queste teorie e per la precisione: differente stato di moto temporaneo (teoria della relatività ristretta) e differente distanza dal centro di gravità (teoria della relatività generale).

ersteller

Lun, 14/09/2020 - 10:50

@diegom13: ma anche il battito cardiaco è un 'orologio'... e su questo 'orologio' incidono eccome le conseguenze delle teorie di Einstein (vedi ad es. il 'paradosso' dei gemelli, che paradosso non è in quanto il gemello viaggiatore cambia riferimento inerziale al momento in cui inizia il viaggio di ritorno).

AugustusMagnus

Lun, 14/09/2020 - 11:35

"se mi muovo il mio orologio va più veloce rispetto allo stesso se rimanessi fermo. Incredibile" .... ma non era il contrario? Che sarebbe la ragione per cui non si puo' andare piu' veloci della luce, perche' alla velocita' della luce il tempo e' fermo. Ma magari sbaglio...

ersteller

Lun, 14/09/2020 - 11:51

@AugustusMagnus: può essere una frase infelice, probabilmente l'autore intendeva: IO mi muovo rispetto a TE, ma IO mi vedo fermo, pertanto vedo TE che ti muovi rispetto a me e il TUO orologio corre più lentamente del mio.

idleproc

Lun, 14/09/2020 - 11:53

I risultati delle riforme scolastiche sono stati devastanti.

ersteller

Lun, 14/09/2020 - 11:56

E piuttosto vedo scorretto l'incipit: "Il tempo accelera a mano a mano che ci si allontana da un oggetto con grande massa". Sembra che a distanza infinita da qualsiasi massa il tempo scorra infinitamente veloce... non mi pare corretto. Giusto è dire che il tempo rallenta avvicinandosi ad un oggetto dotato di massa.